浮空器囊体及浮空器的制作方法

本实用新型涉及浮空器的技术领域，尤其涉及一种浮空器囊体及浮空器。

背景技术：

高空气球、系留气球、飞艇等浮空器加工生产时，都是通过焊接带连接各囊瓣拼合而成的；因此，囊瓣如何从蒙皮材料上进行裁剪，决定了蒙皮材料的用量以及工艺的复杂程度。一般来说，现有的囊瓣裁剪方案有两种：方案一，参照图1，囊瓣111＇为最大宽度a1小于蒙皮材料M＇有效宽度a2的柳叶瓣，囊瓣111＇直接从蒙皮材料M＇上裁剪即可；方案二，参照图2，囊瓣111＂为最大宽度a1＂大于蒙皮材料有效宽度的柳叶瓣，先将囊瓣111＂分成长度L等于蒙皮材料有效宽度的若干份，再在蒙皮材料上裁剪出各个小块，之后焊接拼合成囊瓣。其中，方案一消耗材料多，方案二加工复杂、工艺难度大。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种浮空器囊体及浮空器，旨在解决现有技术中，现有浮空器囊体的囊瓣裁剪方案存在材料浪费率高或者裁剪加工复杂、工艺难度大的问题。

本实用新型实施例提供了一种浮空器囊体，包括内部填充有气体以提供浮力的囊体本体，所述囊体本体包括多个囊瓣，所述囊瓣包括中间部分，连接于所述中间部分两端的链接部分，以及连接于所述链接部分的两端部分；所述囊瓣由原始蒙皮裁剪后连接形成，所述原始蒙皮宽度大于所述囊瓣宽度；所述原始蒙皮具有中间段、两端段和衔接段，所述中间段对应于所述囊瓣的中间部分，所述两端段对应于所述囊瓣的两端部分，所述衔接段对应于所述囊瓣的链接部分。

进一步地，在本实用新型一实施例中，所述两端段包括分别对应所述囊瓣两端部分的左端段和右端段，所述衔接段包括对应所述囊瓣上的位于所述中间段与所述左端段之间部分的左侧段，以及对应所述囊瓣上的位于所述中间段与所述右端段之间部分的右侧段。

进一步地，在本实用新型一实施例中，于所述原始蒙皮上，所述左端段和所述右端段分别位于所述中间段的同一侧边缘的两端位置。

进一步地，在本实用新型一实施例中，所述左侧段包括多个相间隔的左侧分段，所述右侧段包括多个相间隔的右侧分段，所述多个左侧分段与所述多个右侧分段之间呈交错分布。

进一步地，在本实用新型一实施例中，所述左侧段和/或所述右侧段位于所述原始蒙皮上紧邻所述中间段的左端或者右端。

优选地，在本实用新型一实施例中，所述原始蒙皮呈长方形状，所述囊瓣呈梭状。

进一步地，在本实用新型一实施例中，所述浮空器囊体还包括封装于所述囊瓣外侧表面的薄膜太阳能电池。

本实用新型实施例还提供了一种浮空器，包括吊舱，所述浮空器还包括所述浮空器囊体，所述吊舱连接于所述浮空器囊体的底部。

进一步地，在本实用新型一实施例中，所述浮空器还包括拉网结构，所述拉网结构包括多个环向设置于所述浮空器囊体表面的环向承力带，多个纵向设置于所述浮空器囊体表面的纵向承力带，及多个设置于相邻的所述环向承力带与相邻的所述纵向承力带围合的区域内的均力承力带。

基于上述技术方案，本实用新型实施例提出的一种浮空器囊体，通过选取宽度大于囊瓣宽度的原始蒙皮，并将原始蒙皮划分为若干部分，使得若干部分包括对应囊瓣中间部分的中间段、对应囊瓣两端部分的两端段，以对应囊瓣中间部分与两端部分之间的部分的衔接段，再按照该划分将原始蒙皮进行裁剪，从而完成浮空器囊瓣的裁剪，再将裁剪好的囊瓣连接形成囊体本体，这样，不仅减少了原始蒙皮的浪费，节省了蒙皮材料，同时，其工艺难度小、加工简单，进而提高了囊瓣裁剪加工效率，降低了裁剪加工成本；另外，本实用新型实施例还提出了一种浮空器，其通过利用上述浮空器囊体，提高了加工效率，降低了加工成本。

附图说明

图1为现有技术中的囊瓣裁剪方案一的裁切示意图；

图2为现有技术中的囊瓣裁剪方案二的裁切示意图；

图3为本实用新型实施例中的囊瓣裁剪流程示意图；

图4为本实用新型实施例中的囊瓣的结构示意图；

图5为本实用新型实施例中的原始蒙皮的划分示意图；

图6为本实用新型实施例中的浮空器的结构示意图；

图7为本实用新型实施例中的囊体本体的结构示意图；

图8为本实用新型实施例中的拉网结构的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

另外，还需要说明的是，本实用新型实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。以下结合具体实施例对本实用新型的实现进行详细的描述。

如图3至图8所示，本实用新型实施例提出了一种浮空器囊体1，该浮空器囊体1可包括内部填充有气体以提供浮力的囊体本体11，该囊体本体11可包括多个囊瓣111，该囊瓣111包括中间部分，连接于中间部分两端的链接部分，以及连接于链接部分的两端部分；这里，该囊瓣111由原始蒙皮M裁剪后连接形成，该原始蒙皮M的宽度大于囊瓣111的宽度；本实施例中，原始蒙皮M具有中间段M2、两端段M1和衔接段M3，其中，中间段M2对应于囊瓣111的中间部分，两端段M1对应于囊瓣111的两端部分，衔接段M3对应于囊瓣111的链接部分。

本实施例中，上述囊瓣111的裁剪可包括如下步骤：

a)选取原始蒙皮M，此处，在选材时，要求该原始蒙皮M的有效宽度a大于囊瓣111的最大宽度a＇；

b)将原始蒙皮M划分为若干部分，划分线优选采用与宽度方向平行的方式来划分，此处，该若干部分可包括中间段M2、两端段M1以及衔接段M3，这里，衔接段M3位于中间段M2和两端段M1之间，此处，该中间段M2、两端段M1及衔接段M3分别对应囊瓣111的中间部分、两端部分及两者之间的链接部分，并且中间段M2的长度大于两端段M1的长度及衔接段M3的长度；

c)按照上述划分将原始蒙皮M进行裁剪。

如上所述，本实用新型实施例提出的浮空器囊体，具有如下特点：

通过选取宽度大于囊瓣111宽度的原始蒙皮M，并将该原始蒙皮M划分为若干部分，使该若干部分包括分别对应囊瓣111的中间部分的中间段M2、对应囊瓣111两端部分的两端段M1，及对应囊瓣111链接部分的衔接段M3，且使该中间段M2的长度大于两端段M1的长度，并大于衔接段M3的长度，再按照该划分将该原始蒙皮M进行裁剪，从而完成囊瓣111的裁剪，这里，通过上述步骤裁剪并连接形成囊瓣111，再将多个囊瓣111依次对接形成圆球状的囊体本体11，这样，不仅减少了原始蒙皮M的浪费，节省了蒙皮材料，同时，其工艺难度小、加工简单，提高了裁剪加工效率，降低了裁剪加工成本。

进一步地，在本实用新型的实施例中，上述两端段M1可包括左端段M11和右端段M12，该左端段M11和右端段M12分别对应于上述囊瓣111的两端部分，即分别对应于囊瓣111的左端部分和右端部分；另外，上述衔接段M3可包括左侧段M31和右侧段M32，这里，该左侧段M31对应于囊瓣111上的位于上述中间段M2与左端段M11之间的部分，右侧段M32对应于囊瓣111上的位于中间段M2与右端段M12之间的部分。当然，根据实际情况，在本实用新型的其他实施例中，上述两端段M1还可为其他构成，此处不作唯一限定。

本实用新型的实施例中，在上述原始蒙皮M上，上述左端段M11和上述右端段M12分别位于上述中间段M2的同一侧边缘的两端位置，另外，上述衔接段M3位于上述中间段M2的一端。如上所述的位置划分布置，尽可能地利用了上述原始蒙皮M的整块材料，减少了浪费率，提高了材料的利用率，节约了材料成本。当然，在本实用新型的其他实施例中，左端段M11和右端段M12及衔接段M3还可位于上述原始蒙皮M的其他位置，此处不作唯一限定。

进一步地，在本实用新型的实施例中，上述左侧段M31包括多个相间隔的左侧分段M311，上述右侧段M32包括多个相间隔的右侧分段M321。在上述原始蒙皮M上，多个左侧分段M311与多个右侧分段M312之间呈交错分布；且相邻的两个左侧分段M311呈倒置关系，相邻的两个右侧分段M321也呈倒置关系。当然，根据实际情况和具体需求，在本实用新型的其他实施例中，上述左侧段M31、上述右侧段M32还可为其他组成形式，此处不作唯一限定。

进一步地，在本实用新型的实施例中，上述左侧段M31和/或上述右侧段M32位于上述原始蒙皮M上紧邻上述中间段M2的左端或者右端。当然，根据实际情况和具体需求，在本实用新型的其他实施例中，上述左侧段M31和/或上述右侧段M32位于上述原始蒙皮M上的其他位置，此处不作唯一限定。

进一步地，在本实用新型的实施例中，上述左侧分段M311和右侧分段M321优选呈梯形状；上述左端段M11和右端段M12优选呈近似三角形形状；上述中间段M2优选呈两端截断的近似椭圆形状。如此，当左侧分段M311、右侧分段M321、左端段M11、右端段M12及中间段M2裁剪完成后，再通过焊接带将其焊接形成囊瓣111，此处，左端段M11、左侧分段M311、中间段M2、右侧分段M321及右端段M12沿囊瓣111的轴线顺序分布。

进一步地，在本实用新型实施例中，上述原始蒙皮M优选呈长方形状。本实施例中，利用上述浮空器囊瓣裁剪方法裁剪原始蒙皮M并连接形成囊瓣111，该囊瓣111优选为梭形，即类似柳叶状。此处，左端段M11和右端段M12对应于“柳叶”的左右两端部分，中间段M2对应于“柳叶”的中间部分，左侧分段M311对应于“柳叶”的位于左端段M11与中间段M2之间的部分，右侧分段M321对应于“柳叶”的位于右端段M12与中间段M2之间的部分。

为了保证能够在如图5所示的矩形原始蒙皮M上裁剪出需要的囊瓣，中间段M2的宽度加上左端段M11的分割线，需要小于原始蒙皮M的宽度a；同样的，中间段M2的宽度加上右端段M12的分割线，需要小于原始蒙皮M的宽度a。各个分段M311、M321的长度均小于原始蒙皮M的宽度a，并且各个分段的总宽度加上M2段的长度，需要小于原始蒙皮M的长度。

在图5中，在矩形的蒙皮上，中间段M2的底端弧线与矩形蒙皮的底端相切，中间段M2的左端与蒙皮的左端相紧邻，在中间段M2左上方和右上方，安排切割两端段M11和M12；在中间段M2的右端部分留有的空余蒙皮处，则切割出各个链接段，从而最大化利用蒙皮，使得蒙皮的利用率提高。

以10米球艇体为例，按照上述浮空器囊瓣裁剪方法分别进行裁瓣分析，并将目前使用较多的现有方案一作为参考，按现有方案一裁剪的艇体共分为24瓣，每瓣消耗蒙皮材料约15.625m；按现有方案二裁剪的艇体共分为12瓣，每瓣消耗蒙皮材料约23.17m；按本实用新型实施例中的方案裁剪的艇体共分为24瓣，每瓣消耗蒙皮材料约11.96m。对以上三种方法耗材统计分析如下表：

由上表可知，现有方案二和本实用新型方法相对现有方案一，焊接带及密封条的消耗略有增加，约为7％左右；蒙皮材料的消耗有很大程度的减少，约为25％。同时本实用新型方法对比现有方案二，材料消耗相差无几，差距仅为1％-2％。但本实用新型方法中，囊块(即蒙皮裁剪出的各部分)的尺寸大、数量少，在热合粘接加工工艺相同的情况下，生产出来的产品质量将更好，且同时囊瓣的数目越多，加工出来的艇体形状与理论外形差距越小。综上所示，本实用新型提出的浮空器囊瓣裁剪方法对比现有方案，在保证节省材料的同时，又能兼顾加工工艺。

进一步地，在本实用新型的实施例中，上述浮空器囊体1还可包括薄膜太阳能电池(附图中未画出)，该薄膜太阳能电池封装于上述囊体本体11的囊瓣111的外侧表面上。这里，该薄膜太阳能电池覆盖囊体本体11的以顶端中心为中心的部分球表面，这样，可以最大限度地发挥薄膜太阳能电池的功能，同时也可以保证囊体本体11的正常运行。此处，薄膜太阳能电池可采用非晶硅、CuInSe2(CIS)、CuInGaSe2(CIGS)、CdTe等。

如图6至图8所示，本实用新型实施例还提出了一种浮空器，该浮空器可包括吊舱2和上述浮空器囊体1，该吊舱2连接于浮空器囊体1的底部。

在本实用新型的实施例中，上述浮空器还包括拉网结构3，该拉网结构3可包括多个环向设置于上述浮空器囊体1表面的环向承力带31，多个纵向设置于浮空器囊体1表面的纵向承力带32，以及多个设置于相邻的环向承力带31及纵向承力带32之间的均力承力带33。具体地，环向承力带31为多个直径不同的加强筋约束环，其以浮空器囊体1的顶部中心为圆心进行布置，用于承受环向张力；多个纵向承力带32的一端连接于该浮空器囊体1的顶部中心，该多个纵向承力带32与环向承力带31正交设置且以该浮空器囊体1的顶部中心等角度分布，用于承受浮力及纵向张力；多个均力承力带33设置在相邻的环向承力带31及相邻的纵向承力带32所构成的区域内，各均力承力带33的两端分别连接环向承力带31与纵向承力带32相交的位于对角位置的结点，用于节点之间力的传递以改善拉网结构3整体在浮空器囊体1的顶部位置的受力情况。

以上所述实施例，仅为本实用新型具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改、替换和改进等等，这些修改、替换和改进都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。